Digital didaktik - Användning av designverktyg i grundskolans teknikundervisning

Examensarbete

15 högskolepoäng, grundnivå

Digital didaktik - Användning av

designverktyg i grundskolans

teknikundervisning

Digital Didactics - The Usage of Design Tools in

Swedish Elementary School Technology Education

Kar-Fat Poon

Kompletterande Pedagogisk Utbildning 90hp Slutseminarium 2018-01-11

Examinator: Birgitta Nordén Handledare: Per Schubert

LÄRANDE OCH SAMHÄLLE Natur, miljö, samhälle

Förord

Jag har varit verksam som civilingenjör i privat industrin under många år. Efter neddragningar och uppsägningar från min förra arbetsgivare fick jag av en slump förmånen att bekanta mig med skolans värld. Intresset för lärande och pedagogik växte fram och jag insåg att läraryrket är fantastiskt givande. Med min ryggsäck från industrivärlden kunde jag omsätta mina erfarenheter i skolans värld. Nu går det inte en dag utan att jag gör nya och spännande upptäckter.

Jag vill börja med att tacka min gamla arbetsgivare, Ericsson, och min rådgivare på Trygghetsrådet, TRR, Johan Petrisi, som gav mig möjligheten att sadla om till lärare. Jag vill tacka Naverlönnskolans rektor, Camilla Brante, som vågade ta steget att anställa mig som vikarie, samt alla mina underbara kollegor på skolan för ett fantastiskt bemötande under min resa mot läraryrket. Jag vill även tacka min handledare på Malmö universitet, Per Schubert, för hans stöd och saklig återkoppling under utformningen av detta examensarbete.

Till sist vill jag tacka min familj och framförallt min fru, Carina Hovler, som tålmodigt stått bredvid mig med allt stöd och uppmuntran under denna korta men mycket intensiva utbildning.

Kar-Fat Poon

Sammanfattning

Målet med detta examensarbete var att ta reda på hur design och digitala designverktyg används inom grundskolans teknikundervisning samt deras inverkan på elevernas lärande. En av slutsatser från denna studie är att elevernas verklighetsanknytning har stor inverkan på elevernas motivation och engagemang när de jobbar med design och digitala designverktyg. En observation som jag gjorde under min lärarutbildning var skillnaden i hur skolorna använde dessa designverktyg i undervisningen jämfört med hur industrin använder dem i produktutveckling. Tidigare forskning (Chester, 2007; Laisney & Brandt, 2015) visar många fördelar med en digitalisering av designundervisningen, men det finns också fallgropar som inverkar negativt på elevernas lärande. En studie gjordes med kvalitativa semistrukturerade intervjuer som metod. Sex olika tekniklärare på två olika högstadieskolor i Skåne fick svara på frågor om hur de använder design i sin undervisning. Deras svar har sedan analyserats utifrån ett fenomenografiskt perspektiv.

Samtliga respondenter välkomnar ett ökat krav på digital kompetens i flertalet av grundskolans kursplaner, framförallt i den för teknikämnet och menar att detta gynnar elevernas lärande, men de anser också att en övergripande strategi på skolnivå med riktlinjer och fortbildning inom området saknas. Tekniklärarnas egna kompetenser och erfarenheter inom området visar sig vara en påverkande faktor till hur digitala designverktyg används. Slutligen konstateras att tekniklärarna anser att en kollegial samsyn tillsammans med ett organiserat och strukturerat kollegialt lärande är nödvändig för en rättssäker utveckling av de digitala designverktygen i teknikundervisningen. Examensarbetet avslutas med ett förslag för fortsatt forskning inom detta område.

Innehållsförteckning

1 Inledning ... 5

2 Syfte och frågeställningar ... 7

3 Teoretiska perspektiv ... 8

3.1 Det sociokulturella perspektivet ... 8

3.1.1 Den nära utvecklingszonen ... 9

3.1.2 Scaffolding ... 9

3.2 Fenomenografi och variationsteorin ... 10

3.3 Pragmatismen ... 10 3.3.1 Learning by doing ... 11 4 Tidigare forskning ... 12 5 Metod ... 15 5.1 Metodval ... 15 5.2 Konstruktion av intervjufrågorna ... 15 5.3 Urval av respondenter ... 16 5.4 Genomförandet ... 16 5.5 Beskrivning av analys ... 17

5.6 Forskningsetiska riktlinjer och rekommendationer ... 18

5.7 Validitet och reliabilitet ... 19

6 Resultat och analys ... 20

6.1 Tekniklärarnas bakgrund och utbildning ... 20

6.1.1 Hinder och möjligheter ... 20

6.1.2 Analys ... 21

6.2 Elevernas verklighetsanknytning ... 22

6.2.1 Taktilt undervisning ... 22

6.2.3 Programmering ... 24 6.2.4 Risker ... 24 6.2.5 Analys ... 25 6.3 Rättssäker undervisning ... 25 6.3.1 Analys ... 26 7 Diskussion ... 27 7.1 Metod ... 27

7.2 Hur undervisar lärare med designverktyg idag? ... 28

7.3 Hur anser lärarna att teknikundervisning med designverktyg påverkar elevernas lärande? ... 28

7.4 På vilka sätt skulle lärarna kunna undervisa med designverktyg för att gynna elevernas lärande? ... 29 7.5 Slutsatser ... 30 7.6 Egna reflektioner ... 30 7.7 Fortsatt forskning ... 31 8 Referenser ... 32 9 Bilagor ... 34

1 Inledning

Sveriges regering har beslutat om förändringar i styrdokumenten för grundskole-, gymnasie- och vuxenutbildningen, med anledning av dagens alltmera digitaliserade samhälle. I Skolverkets uppdatering av dessa läro-, ämnes- och kursplaner sätts fokus på en ökad digital kompetens (Skolverket 2017:2). Den 1 juli 2018 träder dessa förändringar i kraft och skolorna står inför utmaningen att planera och uppdatera sin verksamhet efter de reviderade styrdokumenten. Problemet är hur skolverksamheten/lärare skall ändra på sina arbetssätt för att uppnå en mer digitaliserad skolmiljö och undervisning inom de ämnen som berörs.

I debattartikeln ”Vårt löfte till barnen – mer teknik i skolan” (2016) skriver utbildningsminister Gustav Fridolin (MP) och näringsminister Mikael Damberg (S) om elevernas rätt till 200 undervisningstimmar i teknik. De pekar på en alltmer digitaliserad vardag där en grundläggande förståelse för teknik är väsentlig för ett aktivt deltagande i samhällslivet. För att kunna hävda sig på arbetsmarknaden och i den globala ekonomin menar författarna att människors tekniska kunnande och digitala kompetens blir allt mer avgörande. Vidare skriver de att denna utmaning måste antas redan i skolan, där grunderna för tekniskt kunnande läggs.

Vad är då digital kompetens och hur gestaltar sig detta för lärare? I boken, ”Digitalisering som lyfter skolan” från 2015 skriver författarna Håkan Fleischer och Helena Kvarnsell följande om digital kompetens:

En förmåga att använda IT på ett kreativt, utvecklande och kritiskt sätt, såväl för att fördjupa och bredda ämneskunskaper som för att förstå de villkor med vilka kunskapsutbildning sker i datoriserade miljöer. Digital kompetens inrymmer både den praktiska användningen av praktiska och relevanta verktyg och en generell förståelse av informationsteknikens möjligheter och begränsningar. (Fleischer & Kvarnsell, 2015, s.29)

Med min mångåriga erfarenhet från privatindustrin och teknikutveckling har jag noterat en avsevärd diskrepans mellan industrins olika arbetssätt jämfört med skolans undervisning. Dagens elever växer upp i en digital värld och många av dem har välutvecklade förmågor i att hantera digital utrustning såsom mobiltelefoner, datorer

och på vilka sätt de kommunicerar med varandra. Min erfarenhet från undervisningen, under de två år som jag har jobbat som lärare, har visat att trots elevernas förmågor att hantera digital utrustning i vardagen, så ser jag även en brist i elevernas insikt i hur digitala verktyg används inom industrin och teknikutveckling. För att minska gapet mellan skolan och dagens industri samt teknikutveckling bör elevernas kunskaper vidareutvecklas. Denna studie genomförs för att få svar på hur design och digitala designverktyg används inom grundskolans teknikundervisning.

2 Syfte och frågeställningar

Syftet med denna studie är att analysera och beskriva undervisning med digitala designverktyg i skolans teknikundervisning i årskurserna 7–9. För att uppfylla detta syfte undersöks följande frågeställningar:

 Hur undervisar lärare med designverktyg idag?

 Hur anser lärarna att teknikundervisning med designverktyg påverkar elevernas lärande?

 På vilka sätt skulle lärare kunna undervisa med designverktyg för att gynna elevernas lärande?

3 Teoretiska perspektiv

Nedan redogörs för relevanta teorier och begrepp som längre fram kommer att användas för analys av intervjuresultatet. Följande teorier och begrepp tydliggörs:

 Det sociokulturella perspektivet

 Den nära utvecklingszonen

 Scaffolding

 Fenomenografi och variationsteorin

 Pragmatism

 Learning by doing

3.1 Det sociokulturella perspektivet

Det sociokulturella perspektivet har sitt ursprung från den ryskfödda psykologen Vygotskijs arbete om utveckling, lärande och språk (Vygotsky, 1978). Vygotskij menar att lärande sker mellan människor där språket används som redskap (Lundgren et al., 2014, s.301). Det är med både det talade och skrivna språket som individen kan uttrycka sig och kommunicera med andra, och i denna kommunikation bidrar språkliga begrepp till utveckling av en gemensam förståelse. Det är samspelet mellan individerna som skapar lärtillfällen och leder till höjning av kunskapen hos den enskilde. Vidare menar Vygotskij att språket även finns inom individen. När individen tänker så sker även detta med språket som redskap (Lundgren et al., 2014, s.303). Han beskriver en transformering från en interpersonell till en intrapersonell process (Vygotsky, 1978, s.57). Språket har därmed flera funktioner, dels mot omvärlden i kommunikation med andra, dels inom individen i tänkandet, samt som länken mellan dessa två. Vygotskij menar att man kan se att dessa processer samspelar genom att observera t.ex. utveckling hos ett barn. Varje funktion hos ett barns kulturella utveckling sker således två gånger, dels på ett socialt plan mellan individer, interpsykologiskt och sedan på ett individuellt plan inom barnet, intrapsykologiskt. Transformation av en interpersonell process till en intrapersonell process blir resultatet av en serie händelsekedjor i utvecklingen.

3.1.1 Den nära utvecklingszonen

Begreppet ”den nära utvecklingszonen” (Zone of Proximal Development, ZPD) har också sitt ursprung från Vygotskijs arbete om utveckling, lärande och språk (Vygotsky, 1978, s.84). Med begreppet ZPD fokuserar Vygotskij på en individs potential till vidareutveckling. Enligt Vygotskij sker lärande och utveckling i processer. En individ som har utvecklat att behärska begrepp och metoder för att lösa en uppgift på egen hand är också nära att vidareutveckla dessa begrepp och metoder till nästa steg. Vygotskij menar att denna vidareutveckling finns inom räckhåll för individen. Individen anses vara i ZPD då denna får en uppgift som den inte klarar av på egen hand men kan lösa den med hjälp utifrån, t.ex. med stöd från andra utomstående såsom lärare, föräldrar eller klasskamrater. Individer som befinner sig i ZPD är som mest mottagliga för instruktioner och förklaringar.

3.1.2 Scaffolding

Scaffolding är den engelska termen för stödet som skapas i en pedagogisk situation och myntades av Wood, Bruner & Ross (1976). Scaffolding är stödet som läraren, den kunniga, skapar och bygger upp för att stödja eleven, den lärande, i dennes lärande och vidareutveckling. Scaffolding är en tillämpning av Vygotskijs sociokulturella perspektiv och ZPD, där läraren använder språket för att förmedla kunskap och eleven befinner sig i den nära utvecklingszonen. Stödet ges från läraren i form av instruktioner, verktyg och insatser som bidrar till att eleven löser uppgifter som denne inte hade klarat på egen hand. Scaffolding består i att läraren styr stödet så att eleven kan koncentrera sig på kunskaperna. ”Comprehension must precede production”. Förståelse av uppgiften föregår lösningen. Med andra ord måste eleven känna igen sig i förståelsen av en viss typ av uppgift innan denna kan ta sig an lösningen. I början ger läraren mycket stöd till eleven. I takt med att eleven tar till sig kunskaperna minskas stödet från läraren. Slutligen upphör stödet helt när eleven tagit till sig kunskaperna och klarat av uppgiften på egen hand. Viktigt att notera är att läraren inte skall lösa elevens uppgift. Eleven måste själv utmanas och ta sig vidare. Annars är risken att eleven blir en passiv åskådare när läraren löser hela uppgiften. Läraren måste därför anpassa stödet så att eleven själv vidareutvecklas och tar större ansvar för sitt lärande.

3.2 Fenomenografi och variationsteorin

Fenomenografi utvecklades av Marton, där fokus sätts på individens olika sätt att uppleva en uppgift (Marton, 1981). Grundenheten i den fenomenografiska forskning är ”ett sätt att erfara någonting” (Marton & Booth, 2000, sid 146). Dess forskningsobjekt är variationen i sätt att erfara fenomen. Avsikten med forskningen är att beskriva erfarande och man fokuserar på strukturen av de olika sätten att erfara genom att beskriva olika aspekter som definierar fenomenet (Marton & Booth, 2000). Vidare menar Marton att både innehållet och kontexten i vilken den presenterades var likvärdiga variabler för varje given uppgift (Marton, 1981). Därmed föreslog han att en observatöroberoende analys av olika typer av kunskap var möjlig som borde visa att där fanns ett ändligt antal sätt för en individ att uppleva en viss uppgift och att individen kunde växla mellan dessa sätt beroende på uppgiftens olika typer av innehåll och presentationsformer även om strukturen behålls konstant. Med detta flyttade Marton fokus från individen till uppgiften som skulle lösas. Marton utvecklade senare en variationsteori där kritiska aspekter av ett fenomen identifierades och dess variationer kunde relateras till varandra och därmed bilda förståelse hos individen. Författarna uttrycker själva:

Vi intresserar oss främst för variationen i människors sätt att erfara olika situationer och fenomen. Denna variation återspeglar skillnader i vilka aspekter av situationen eller fenomenet som urskiljs och som samtidigt fokuserade i medvetandet. (Marton och Booth, 2000, s. 263)

Marton nämner vikten av att den som upplever fenomenet eller situationen

samtidigt har fokus på de aspekter som varierar och poängterar vikten av såväl fokus som identifiering av de viktigaste aspekterna i en given uppgift (Marton och Booth, 2000).

3.3 Pragmatismen

Pragmatismen har sitt ursprung från Charles Sander Peirce, William James samt John Dewey (Lundgren et al., 2014, s.287). Pragmatismen är en filosofi som härstammar från slutet av 1800-talet och tar sin utgångspunkt från ett intresse för hur kunskap fungerar för individen i dess vardag. Dess inriktning baseras på det som skall göras istället för

abstrakta idéer. Kunskap baseras på individens konkreta erfarenheter. Kunskaper blir värdefulla och intressanta när den kan kopplas till individens vardag. Inom pragmatismen skiljer man inte på teori och praktik (Lundgren et al., 2014, s. 289). I denna kunskapssyn är det individens handlingar som står i centrum. Teori och praktik blir därmed integrerade aspekter av dess handlingar. En rörläggare kan inte skruva ihop ett vattenrör utan att insikter och kunskaper om vattenledning och ledningsrörens material.

3.3.1 Learning by doing

Dewey är en av de största filosoferna och pedagogerna genom tiderna och grundare av uttrycket ”learning by doing” (Lundgren et al, 2014, s.239; Forssell, 2011, s 110). Hans storhet märks dels på antalet texter, artiklar och referenser som finns om honom och dels hans syn på inlärning och samhället. I början av hans verksamhetstid betonade vikten av att skapa en skola för det moderna industrisamhället. Learning by doing beskrivs som en aktiv handling där inlärning sker (Forssell, 2011). Dewey menar att ingen individ kan förstå eller ta till sig något enbart genom läsning och abstrakta resonemang. Enligt Dewey handlar det om att förbereda individen för ett framtida produktivt arbete. För att göra det måste man förankra all inlärning i verkligheten ute i samhället. I en föränderlig värld uppnås kunskap genom att lösa problem i en kontext. Dewey efterfrågar därmed elever som finner en glädje i själva processen att samla in kunskap. Tar man den aktuella kunskapen som ska läras ut, sätter det i en kontext som intresserar eleven och låter eleven själv få finna lösningen väcker man även intresset för att lära sig.

Deweys filosofi grundar sig på tre ben som han menar är lika viktiga för inlärningsprocessen (Lundgren et al, 2014, s.188). Pragmatismen utgör det första benet där den eftersökta kunskapen ska vara förankrad i verkligheten, d.v.s. individen ska se en nytta med att erhålla kunskapen och den ska vara jordnära. Det andra benet är att eftersökandet av kunskap ska utgå från individen, individualismen. Slutligen är det sista benet dialektiken, det vill säga att argument ska sättas mot varandra för att skapa en ny insikt. Det centrala i Deweys teori är en oändlig kedja av ett antal olika moment: avsikt – planering – handling – reflektion – bedömning av resultat – ny avsikt och så vidare (Forssell, 2011, s.110). Handlandet blir som ett led i denna lopp.

4 Tidigare forskning

Nedan redogörs tidigare forskningar som längre fram kommer att förhållas till vid diskussion av studiens resultat.

Laisney & Brandt (2015) påpekar att inverkan av datorstödd design (Computer Aided Design, CAD) har varit föremål för mycket forskning men att endast lite forskning har gjorts med fokus på elevernas aktiviteter. Därför introducerade de CAD i ett undervisningssammanhang för att undersöka dess inverkan på elevernas prestationer. Eleverna fick till uppgift att designa ett bord och delades in i två grupper, varav den första arbetade med handritning och den andra med stöd av CAD. Lite förvånande visar resultaten på ökad kreativitet och ökad mångfald av design hos den första gruppen. Laisney & Brandt förklarar resultaten med att elevernas förkunskaper om CAD spelar stor roll och att en tidig introduktion av CAD kan minska mångfalden av lösningar. Elever utan förkunskaper ägnar större delen av sina kognitiva resurser till att lära sig verktyget i stället för att lösa designproblemet. Deras slutsats är att handritning främjar en kvantitativ produktion av lösningar men att det ändå är viktigt att överväga introduktion av CAD för att främja elevernas problemlösningsförmåga. Sammanfattningsvis menar författarna att om grafiska verktyg ger mer än vad de begränsar, så ökar möjligheterna för elevernas lärande.

Chester (2007) diskuterar i sin artikel att CAD har blivit en integrerad del av skolans teknikutbildning. Introduktionen av CAD är spridd men författaren undrar samtidigt vad som är känt med avseende på undervisning och lärande med CAD. Två aspekter av CAD-kunskap tas upp av författaren: ”command knowledge”, kommandokunskap och ”strategic knowledge”, strategisk kunskap. Jag ser paralleller till de fyra F:n (fakta, förtrogenhet, förståelse och färdighet) i Skolverkets (2016) definition av kunskap. Med kommandokunskap menas färdighet att hantera CAD och hantera verktygets olika kommandon och funktioner. Strategisk kunskap handlar om fakta om metoder samt förståelse av utvecklingsprocesser och konsekvenserna av de val som man gör i en design. Undersökningen gjordes på en klass med 34 elever. Efter en förundersökning av elevernas förkunskaper i CAD delades klassen in i en grupp med låga och en grupp med höga förkunskaper. Baserat på elevernas förkunskaper fortsatte sedan undersökningen med att studera undervisnings- och inlärningsprocesser. Resultatet visar att en förbättrad strategisk kunskap kunde uppnås med elever utan att hindra inlärningen av specifik

kommandokunskap. Dessutom visade sig lärandet av strategisk kunskap vara effektivare med elever med lägre snarare än högre tidigare CAD-kunskap. Med andra ord drar Chester slutsatsen att elever med alltför ingående detaljkännedom om CAD riskerar att hindras i sitt lärande av själva designprocessen.

Agélii Genlott & Grönlund (2016) undersökte framgångsrik introduktion av digitala verktyg i undervisningen och hur dessa främjar elevernas lärande. Utgångspunkten i artikeln är att grundläggande färdigheter i att läsa och skriva inte är tillräckligt utvecklade hos alla elever. Bristen på lärare och tid i skolan i kombination med den ökade informationsmängden i dagens samhälle anges som några bakomliggande orsaker. I studien undersöktes elevernas lärande genom införande av ett informations- och kommunikationsteknologiska (IKT) verktyg, metoden Write to Learn (WTL) introduceras. Metoden baseras på sociokulturella teorier som tillämpas genom att eleverna producerar text i digitala verktyg. Sedan delas dessa texter i gemensamma digitala forum. Eleverna får sedan läsa varandras texter och ge återkoppling i realtid så att de diskuterar och utveckla texterna tillsammans. Det sker en kontinuerlig interaktion mellan eleverna. Undersökningen genomfördes med tre olika grupper: Den första gruppen där man introducerar WTL hos eleverna och lärarna genomgår en gemensam utbildning i IKT-verktygen. Gruppen arbetade i gemensamma digitala forum där de hade kontinuerlig interaktion mellan varandra. Eleverna och lärare gav återkoppling i realtid. I den andra gruppen undervisades eleverna på traditionellt vis utan IKT-verktyg. Den tredje gruppen fick tillgång till samma IKT-verktyg som den första gruppen med skillnaderna att delning inte var lika styrd och att lärarna inte deltog i någon IKT-utbildning. Elevernas studieprestationer från alla tre grupper jämfördes sedan med ett nationellt prov. Resultaten visar ett bättre elevresultat hos den första gruppen jämfört med de två andra grupperna. Värt att notera är att den tredje gruppen visade det sämsta resultatet! Detta trots att både första och tredje gruppen hade tillgång till samma IKT-verktyg. Resultatet från undersökningen visar att IKT-verktyg ensamt inte kan leda till förbättrade elevresultat utan måste kombineras med andra aktiviteter såsom ett sociokulturellt förhållningssätt med IKT-baserat samarbete och formativ återkoppling. Förändringen av den pedagogiska verksamheten med IKT-verktygen måste ske i samsyn mellan samtliga lärare. En kollegial överenskommelse om hur verksamheten bedrivs är nödvändigt för att lyckas.

Författarna drar följande slutsatser med avseende på framgångsfaktorer för en lyckad introduktion av IKT-baserade verktyg:

 Skolledningen måste vara delaktiga, t.ex. tillåta vidareutbildning av lärare i IKT

 Inse att införande av IKT-verktygen i undervisningen är ett förändringsprojekt

 En sociokulturell undervisningsmiljö, även digitalt

 Undervisningsformerna måste ändras vid införande av IKT-verktyg

 Utbilda lärarna i IKT-verktygen och undervisningsmaterialet skall vara överenskommet och granskat mellan lärarna

5 Metod

I detta kapitel redovisas metodvalet samt urvalet av respondenter till denna studie. Planeringen och genomförande av intervjuerna gjordes i enlighet med riktlinjerna från Vetenskapsrådet (2002).

5.1 Metodval

Både Bryman (2011) och Stukát (2011) tar upp både kvalitativa och kvantitativa metoder. Stukát menar att forskningsproblemet bör styra vilken metod som skall användas. Enligt Bryman (2011) är fördelen med en kvalitativ undersökningsmetod att man kan få ut mycket information genom att gå på djupet. Därför valdes semistrukturerade intervjuer för denna studie, under vilka intervjuaren utgår från förberedda öppna frågor med möjlighet till användning av följdfrågor för att nå djupare i respondenternas svar. I jämförelse är kvantitativa metoder mer objektiva och resultaten blir därför bredare och generellare. Det är därför viktigt att notera att resultaten av denna undersökning inte kan generaliseras för att representera alla lärare eller skolor. Vidare pekar både Bryman (2011) och Stukát (2011) på riskerna med intervjuer. En kritik mot dessa metoder är att de är subjektiva och färgade av forskarens uppfattning om vad som är viktigt och betydelsefullt. Stukát kallar denna risk för intervjuareffekten som är ett fenomen där intervjuaren uttrycker sig på ett sådant sätt att respondenten svarar med vad som förväntas snarare än med ett ärligt svar. Intervjuaren riskerar att omedvetet påverka intervjun så att den tar en viss riktning eller så att respondenten inte vågar väga exakt vad de tycker av rädsla för efterverkningar (Bryman, 2011). Denna risk måste hanteras för denna studie eftersom intervjuaren känner samtliga respondenter.

5.2 Konstruktion av intervjufrågorna

Intervjufrågorna har till stor del konstruerats enligt metoder beskrivna i Bryman (2011) (Bilaga 1). Intervjufrågorna tar sin utgångspunkt i undersökningens frågeställningar. Bryman skiljer mellan tre frågetyper för intervjufrågorna: Inledande öppna frågor, mellanliggande frågor och avslutande frågor. Intervjufrågorna börjar med två öppna

inledande frågor om respondentens bakgrund. Tanken är att respondenten skall kunna känna sig bekväm med att svara på dessa frågorna och därmed kunna slappna av. Intervjufrågorna fortsätter med de mellanliggande frågor bestående av ett antal huvudfrågor samt eventuella följdfrågor. Varje huvudfråga är kopplad till studiens frågeställningar. Tanken är att studiens syfte skall kunna besvaras genom analysen av svaren till dessa huvudfrågor. Följdfrågorna konstruerades för att kunna fördjupa och göra djupdykningar om respondenten svarar kortfattat på en huvudfråga. Intervjufrågorna avslutas med en avslutande fråga som är öppen generell fråga för att eventuellt fånga upp om respondenten har mer att tillägga intervjun.

5.3 Urval av respondenter

Av tidsskäl följde jag Brymans (2011) beskrivning av bekvämlighetsurval och fick kontakt med sex tekniklärare som är verksamma på de skolor där jag har gjort min verksamhetsförlagda utbildning (VFU). Fördelen med bekvämlighetsurval är att dessa personer finns inom räckhåll för intervjuaren. Detta gör att svarsfrekvensen blir hög medan risken för intervjuareffekt ökar (Stukát, 2011). De sex tekniklärarna är verksamma som tekniklärare på två olika högstadieskolor i Skåne. En av skolorna har valt att schemalägga teknik som ett separat ämne medan den andra skolan har slagit samman teknik med naturorienterande (NO) ämnen, fysik, kemi och biologi. Könsfördelningen mellan respondenterna är jämn.

5.4 Genomförandet

En intervjuguide konstruerades enligt beskrivningen i Bryman (2011). Enligt Bryman är intervjuguiden en kort minneslista över vilka områden som skall beröras i en semistrukturerad intervju. I intervjuguiden finns även praktiska detaljer att tänka på och planera inför intervjun. Jag tog kontakt med skolornas rektorer, presenterade mitt syfte med undersökningen och frågade om deras tillåtelse att få intervjua deras tekniklärare. Efter deras godkännande tog jag kontakt med samtliga tekniklärare och bokade tid för intervjuerna. Samtliga intervjuer hölls på respondenternas respektive skola. Detta för att respondenterna skulle känna sig bekväma inför intervjun. Ett frågeformulär med huvudfrågor och följdfrågor togs fram med utgångspunkten från studiens

frågeställningar. Förberedelser av intervjuerna gjordes enligt Brymans (2011) tips och färdigheter för en framgångsrik intervjuare. Alla respondenter informerades om att intervjuerna skulle spelas in och ljudupptagningen under intervjun gjordes med hjälp av en diktafon. Under intervjuerna använde jag olika intervjutekniker för att få respondenterna att berätta mer. Jag använde mig av parafrasering och spegling (Sobel & Holm, 2013). Parafrasering är en metod där intervjuaren sammanfattar respondentens svar genom att göra en kort resumé av respondentens svar. Detta får till följd att intervjuaren får en bekräftelse på att svaren har uppfattats enligt respondenten samt att respondenten får att möjlighet att korrigera eventuella feluppfattningar. Vidare kan respondenten komplettera med mer information om denna anser att intervjuarens resumé kan vidareutvecklas. Spegling är när intervjuaren återspeglar respondenten, dvs. upprepar de sista orden som respondenten sade. Detta får till följd att respondenterna fortsätter att prata och vidareutvecklar sina svar. Intervjusvaren har sedan transkriberats. Transkribering är ett tidskrävande arbetssätt, men det finns många fördelar som överväger tidsaspekten (Bryman, 2011). En intervjuare kan omöjligen komma ihåg exakt allt som respondenten svarat. Intervjuarens tolkningar av respondentens svar kan kontrolleras. Transkripten underlättar sedan vidare analys av respondentens svar.

5.5 Beskrivning av analys

Empirin, det vill säga de transkriberade intervjuerna, har analyserats utifrån en tematisk analysmetod enligt Bryman (2011). Studiens syfte är att öka förståelsen av hur elever lär sig enligt tekniklärarna varför föll valet på den kvalitativt inriktade analysmetoden fenomenografi (Larsson, 1986). Metoden lämpar sig för denna studie eftersom fokusen är tekniklärarnas uppfattning om hur deras undervisning gynnar elevernas lärande. Fenomenografi har sina rötter inom pedagogisk forskning och utvecklades av INOM-gruppen, som verkar vid pedagogiska institutionen vid Göteborgs universitet. Denna metod har förutom fokusen på pedagogik även använts i olika sammanhang där syftet har varit att förstå hur en viss grupp individer uppfattar ett visst fenomen.

Det fenomenografiska forskningsobjektet kan sammanfattningsvis karaktäriseras på följande sätt: Vi vill beskriva hur fenomen i omvärlden uppfattas av människor. detta innebär att vi är ute efter innebörder i stället

för förklaringar eller mätningar. Detta innebär också att vi har valt att beskriva hur det framstår för dessa människor och inte hur något egentligen är. (Larsson, 1986, s. 13).

Det är alltså själva uppfattningen av fenomen som antas ge individen innehåll i relationen mellan sig själv och omvärlden (Patel & Davidson 2003, s. 33). Sedan handlar och resonerar individen utifrån dessa uppfattningar. Marton gör distinktion mellan två beskrivningsnivåer som han kallar ”första ordningens perspektivet” respektive ”andra ordningens perspektiv” (Marton & Booth, 2000). Med första ordningens perspektivet menas det som kan observeras och handlar och fakta medan andra ordningens perspektiv handlar om hur individen upplever något. Fenomenografins utmärkande drag är att den är kvalitativ, den använder andra ordningens perspektiv, empirin består av intervjuer, strävan att beskriva variationer av uppfattningar och att göra en kvalitativ analys genom olika beskrivningskategorier (Larsson, 1986, s. 21; Marton & Booth, 2000, s. 145). Analysen beskrivs i följande fyra steg (Patel & Davidson, 2003, s. 33):

1. Bekanta sig med data och etablera ett helhetsintryck

2. Uppmärksamma likheter och skillnader i utsagorna i intervjun 3. Kategorisera uppfattningar i beskrivningskategorier

4. Studera den underliggande strukturen i kategorisystemet

Analysarbetet går ut på att beskriva variationen i uppfattningar av ett fenomen som finns inom gruppen av individer som befinner sig i en viss kontext (Larsson, 1986, s. 31). I analysen av empirin har olika citat, dvs utsagorna, kategoriserats och grupperats tillsammans med liknande utsagor. I likhet med transkriberingen, har denna process varit mycket tidskrävande. Utsagorna har till slut bildat olika de beskrivningskategorier som betecknar och för samman de uppfattningar som tekniklärarna har av samma fenomen.

5.6 Forskningsetiska riktlinjer och rekommendationer

Vetenskapsrådets (2002) informationskrav, samtyckeskrav, konfidentialitetskrav och nyttjandekrav är uppfyllda enligt följande:

Informationskravet – Samtliga rektorer och respondenter informerades tidigt om undersökningens syfte via e-post.

Samtyckeskravet – Lärarna informerades om att intervjun är frivillig, anonym och att intervjun spelas in. Samtliga respondenter skrev på en medgivandeblankett (Bilaga 3) där de accepterande till att medverka i studien.

Konfidentialitetskravet – Respondentens identitet och övrig personlig information röjs inte till utomstående och de slutliga svaren på frågorna granskas och redigeras för att skydda respondenternas identitet och därmed garantera anonymiteten i undersökningen. Nyttjandekravet – Samtliga berörda informerades om att resultaten används som underlag i en undersökning för ett examensarbete och att alla får ta del av arbetet.

5.7 Validitet och reliabilitet

Enligt Bryman (2011) avgörs en undersöknings kvalitet genom att utvärdera validitet och reliabilitet. Med validitet menas i vilken utsträckning vi undersöker det vi avser att undersöka, nämligen att man verkligen mäter det som skall mätas. Med reliabilitet menas tillförlitligheten i mätningar och möjligheten att mäta precist. För att få hög validitet på undersökningen är intervjufrågorna utformade utifrån undersökningens syfte och frågeställningar. Frågorna var inte kända för respondenterna förrän vid intervjun varför svaren kan anses vara levande, spontana och ärliga. En undersöknings reliabilitet beror delvis på om urvalet av respondenter är representativt. Samtliga respondenter är verksamma tekniklärare och väl insatta i sin egen undervisning och styrdokumenten (Skolverket, 2017:1). Respondenterna kan anses vara professionella i sin yrkesroll vilket ökar tillförlitligheten hos undersökningen. Beskrivningen av urvalsprocessen och deltagarna höjer därmed reliabiliteten (Larsen, 2009). En noggrann planering enligt intervjuguiden har föregått varje intervjutillfälle tillsammans med en noggrann insamling av intervjumaterialet bidrar också till en ökad reliabilitet (Bryman, 2011). Därmed kan man konstatera att inom ramen för denna studie kan därför intervjuerna och denna undersökning anses ha en god validitet och reliabilitet.

6 Resultat och analys

Empirin har analyserats utifrån genomgången teori varpå följande beskrivningskategorier har utkristalliserats och bildar resultaten för denna studie:

 Tekniklärarnas bakgrund och utbildning,

 Elevernas verklighetsanknytning

 Rättssäker undervisning

6.1 Tekniklärarnas bakgrund och utbildning

Tekniklärarna har lite olika bakgrund och utbildning. Detta sammanfattas i följande tabell (Samtliga namn är fingerade):

Tekniklärare Studiebakgrund Lärarbakgrund Teknikutbildning Anna Ämneslärare 12 år 30 hp (20 p) Bertil Ämneslärare 16 år 7,5 hp (5 p) Cecilia Maskiningenjör 2 år 270 hp (180 p) David Maskiningenjör 2 år 270 hp (180 p) Eva Ämneslärare 14 år 7,5 hp (5 p) Fredrik Ämneslärare 10 år 30 hp (20 p)

Tekniklärarnas formella utbildningsbakgrund inom teknik grundas på antalet avklarade högskolepoäng. Teknikutbildning har angetts i högskolepoäng, hp, och poäng, p, där ett p motsvarar 1,5hp enligt Högskoleförordningen (1993:100). Ur tabellen framkommer det att tekniklärare med lång lärarerfarenhet endast har en bråkdel av sin utbildning inom teknik. Denna utbildning har gett dessa tekniklärare behörighet att undervisa i ämnet teknik. Trots detta uttrycker tekniklärarna att de inte har tillräcklig utbildning för att möta de kunskapskrav som ställs i kursplanen för teknik (Skolverket, 2017:1). Bertil säger: ”Jag läste 5 p teknik på högskolan och det gav mig behörighet inom teknik. Det var en kort utbildning”. Han får stöd av Eva som säger: ”Jag har läst teknik, 5 p under 5 veckor, det är för lite.”. 5 p motsvarar dagens 7,5 hp.

6.1.1 Hinder och möjligheter

Annas spontana reaktion är ”skräckblandad förtjusning” på frågan om hennes inställning till att Skolverket (2017:2) har uppdaterat ett antal olika kursplaner med avseende på digital kompetens. Samtliga tekniklärare är överens om att detta är ett steg i

rätt riktning, men samtidigt inser de att det är en stor utmaning och efterlyser därför stöd och riktlinjer från Skolverket, kommuner och skolledningar. De anser att teknikkompetensen måste öka och ser gärna en gemensam insats för alla tekniklärarnas kompetensutveckling. Bertil menar att en kommunövergripande strategi kommer att gynna elevernas lärande genom att undervisningen kan följa en röd tråd hela vägen från låg- och mellanstadiet till högstadiet. Cecilia och David, som båda har ingenjörsbakgrund, är bekvämare med att använda digitala designverktyg än de övriga tekniklärarna. De känner sig bekväma med designverktyg då dessa ingick i deras ingenjörsutbildning. ”CAD ingick i min ingenjörsutbildning” säger de båda. De övriga tekniklärarna pekar återigen på bristen på kompetens och erfarenhet att använda dessa digitala designverktyg. Detta är den främsta orsaken till att de inte använder digitala designverktyg i sin undervisning. Detta blir därmed en nackdel för elevernas lärande. Både Anna och Eva uttrycker att det kan bli svårt att utmana eleverna som är snabba på att slutföra uppgifterna. De menar att det finns elever som tar sig an uppgifterna snabbare än sina klasskamrater och känner att det blir utmanande för dem själva att hitta svårare uppgifter för dessa elever eftersom de själva inte är bekväma med de digitala designverktygen. Samtliga tekniklärare är överens om att en gemensam fortbildning hade varit på sin plats för att höja den gemensamma kompetensen och på så sätt gynnat elevernas lärande.

6.1.2 Analys

Ett viktigt steg i elevernas utveckling är att de utmanas i sitt lärande. Tekniklärarnas otillräckliga kunskaper inom ämnet gör det svårare för dem att möta eleverna i deras individuella kunskapsutveckling. Enligt Vygotskij (1978) är elever som befinner sig i ZPD som mest mottagliga för instruktioner och förklaringar. Tekniklärarna måste i sin tur ha kunskaper för att kunna ge dessa instruktioner och förklaringar när de utmanar eleverna med uppgifter som utvecklar dem i ZPD samt stödja dem genom scaffolding (Wood et al., 1976) med syftet att utnyttja elevernas intellektuella kapacitet vid inlärning (Vygotskij 1978). Tekniklärarna anser att elevernas lärande påverkas negativt av att delar av det centrala innehållet hålls på en ytlig nivå och att eleverna därför inte kan utmanas på djupet. Detta är respondenternas upplevelse av ett fenomen (Marton & Booth, 2000). Tekniklärarnas upplever att deras kompetens i digitala designverktyg är avgörande för hur de i sin tur utmanar eleverna med mera avancerade uppgifter. Både det sociokulturella perspektivet och scaffolding tillämpas för att lyfta eleverna i deras

lärande. Detta utgör grunden till nyttan av digitala verktyg som stöd för elever i deras utveckling. Detta kräver att tekniklärare är tillräcklig utbildade och känner sig bekväma med de digitala designverktygen.

6.2 Elevernas verklighetsanknytning

Samtliga tekniklärare upplever elevernas glädje med att få jobba med design inom teknik. En av de främsta bakomliggande orsakerna är verklighetsförankring i elevernas vardag samt möjligheten att få jobba taktilt. Detta stöds av pragmatismen, den filosofi som tar sin utgångspunkt i hur elevernas kunskaper fungerar i deras vardag (Lundgren et al, 2014, s. 289). Vardagsankytningen stöds även i Skolverkets publikationer där autentiska och vardagsanknutna uppgifter stimulerar och motiverar eleverna (Skolverket 2017:3). Tekniklärarna är överens om en ökad motivation och engagemang hos eleverna i samband med ett designarbete i teknik. Här förankras Dewey ”learning by doing” (Forssell, 2011) genom att eleverna lär sig genom att arbeta i projekt. Dewey menar att i en föränderlig värld uppnås kunskap genom att lösa problem i en kontext och han efterfrågar därmed eleverna som finner en glädje i själva processen att samla in kunskap. Genom att ta den aktuella kunskapen som ska läras ut, sätter det i en kontext som intresserar eleverna och låter dem själv få finna lösningen väcker man även intresset för att lära sig.

6.2.1 Taktilt undervisning

Eva säger: ”Byggande fångar upp elever som gillar att jobba med händerna. Det tycker de är kul” Hon syftar på ett projektarbete där eleverna får designa och bygga en bro. Eleverna känner igen sig och kan förankra uppgiften med deras vardag. Att få designa sitt eget hus eller bygga en modell av en bro ger en verklighetsanknytning. Anna berättar att undervisningen inom området börjar med grundläggande teori såsom material, hållfasthet, elasticitet och tankar kring själva designen av objektet. Trots att det är modeller som eleverna får jobbar med, så får de problem som de måste praktiskt lösa. Undervisningen fortsätter med att eleverna få skissa objektet med penna och papper för att sedan diskutera lösningen med klasskamraterna. Majoriteten av de andra tekniklärare stödjer henne i arbetssättet att designarbetet i ett nytt teknikområde börjar med handritning.

6.2.2 Sociokulturellt förhållning

Vygotskijs (1978) arbete med det sociokulturella perspektivet kommer till sin rätta här genom att eleverna använder språket för att diskutera och argumentera olika lösningsförslag. Tekniklärarna låter eleverna göra skisserna för hand innan de påbörjar arbetet i de digitala designverktygen. Cecilia säger ”Jag har velat att elever skissa i 2D först för hand. Därefter återbygga det digitalt och just nu har vi gjort det på hus så att de först lär sig det i 2D med två vjuer och sen fått göra det i 3D digitalt”. Hon får stöd av Eva som säger ”Alla eleverna inte har en klar tanke från början, men de märker under arbetets gång vad som funka och inte funka, så får de göra om”. Elevernas lärande gynnas genom att de tar in lösningar som andra elever argumenterar för och på detta sätt omvärderar sina egna lösningar. Eva nämner att det är just i detta arbetsområde där eleverna är mycket företagsamma när de verkligen jobba med att testa, pröva, utvärdera, ändra och testa igen. Denna iterativa process kan man inte hitta så tydligt något annat ämne. Hon menar att laborationer inom NO, dvs. fysik, kemi och biologi oftast är tillrättalagda med en förutsägbar utgång och det finns väldigt litet utrymme för eleverna att testa och ändra under dessa laborationer. Vidare ser Eva att även de elever som har svårt för de teoretiska ämnen kan blomma upp och visa förmågor som de annars inte uppvisar. ”Oftast klarar de teknik bättre än andra ämnen” säger hon. Alla tekniklärarna är överens om att detta gynnar elevernas lärande då deras kreativitet och uppfinningsrikedom får ta plats. Eleverna kommer till insikt att det finns mer eller mindre lämpliga lösningar. Tekniklärarna tar sedan upp att det är sedan i diskussioner med klasskamraterna som dessa lösningar förfinas. Skissen av designen förs sedan över till ett digitalt verktyg. I detta steg upplever både Cecilia och David att eleverna lär sig att hantera det digitala verktyget väldigt fort. Forskningsresultatet från Chester (2007) visar att eleverna lär sig både att hantera ett digitalt verktyg samtidigt som de lär sig metoder och förståelse av utvecklingsprocesser samt konsekvenserna av de val som man gör i en design. Verktygen ger stöd åt de som finner utmaningen att rita. David säger:

Man känner sig mer säker för att rita ett hus för att man kan dra en rak linje utan att behöva en linjal. Med en mus, tangentbord, touchpad så drar du en rak linje på mindre än två sekunder och den är hur perfekt som helst och du kan sedan extrudera och skapa 3D-figurer från denna linje. Eleverna börjar med att rita en husfasad som de sedan kan ta tag i och extrudera till ett hus.

Vidare menar han att eleverna blir effektivare genom att de inte behöver starta om på ett nytt ark papper utan kan enkelt rita om objektet i designverktyget. Eleverna delar sedan med klasskamraterna när de hittar nya sätt att hantera verktyget. Åter igen ett sociokulturellt arbetssätt i klassrummet. Det som också gynnar elevernas lärande är att de får en ämnesövergripande insikt. Detta menar alla tekniklärare. Den tekniska designen kopplas nu till fysik och matematik. Både Cecilia och Eva menar att steget från 2D på papper till 3D på dator ger eleverna insikt i hur objektet formas i 3D. Kopplingar görs till matematikens avsnitt om geometri och skalor. Eleverna kan rotera objekten i rymden och förstora/förminska dem och observera hur de ser ut. David ser vidareutveckling av detta där objekten kan ritas upp i mesh, dvs. beräkningsnät. Med hjälp av mesh-figurer kan man sedan se hur ett objekt påverkas och deformeras av olika krafter. Han menar att eleverna i framtiden kan använda sig av virtuell verklighet (Virtual Reality, VR) och VR-glasögon, för att studera deformation hos olika objekt.

6.2.3 Programmering

Fredrik tar upp design inom programmering. Han menar att det borde finnas mer programmering i teknikundervisningen. Eleverna har väldigt utvecklade förmågor när det gäller användandet av digitala verktyg, men de har väldigt lite insikt i hur de digitala enheterna fungerar. ”Steget till programmering är inte långt” säger han. Idag undervisas eleverna mest i blockprogrammering, dvs. färdiga programmeringsmoduler som sätts samman till ett fungerande program. David anser att detta begränsar eleverna i deras lärande eftersom programmering med ett programmeringsspråk ger större frihetsgrader. ”Du stänger in eleverna och begränsa dem med block programmering” säger han och menar att eleverna inte lär sig utveckla strukturerna inom programmeringsdesign. Cecilia fortsätter med att det är även i programmering som eleverna utmanas att testa, felsöka, förbättra och testa igen. ”Eleverna ser snabbt ifall programexekveringen ger rätt resultat” säger hon. Ingen av tekniklärarna har programmeringsdesign i sin undervisning.

6.2.4 Risker

Till nackdelarna ser samtliga tekniklärare att alla eleverna måste ha tillgång till datorer och att de i vissa fall måste vara ansluten till Internet. Detta gäller framförallt de webbaserade verktygen. Risken är stor att eleverna störs av inkommande meddelanden från sociala medier som drar elevernas uppmärksamhet från ämnet. ”Du har inte 100 %

kontroll över vad eleverna gör när de skall jobba med designverktygen” säger David. Fokus och disciplin är nödvändig för att upprätthålla att eleverna gör rätt sak på sina datorer.

6.2.5 Analys

Det råder ingen tvekan om att elevernas verklighetsanknytning är direkt avgörande för deras engagemang och motivation. Större delen av detta kapitel har redovisats hur tekniklärarna upplever detta fenomen. Detta är samstämmigt med Skolverkets publikationer där autentiska och vardagsanknutna uppgifter stimulerar och motiverar eleverna (Skolverket 2017:3). Med dessa insikter kan därmed digitala verktyg användas som ett stöd i syftet att eleverna lär sig genom att praktiskt arbeta med verktygen. Deweys tidiga iakttagelser med ”learning by doing” utgör grunden till nyttan av digitala designverktyg som stöd för elever i deras utveckling.

6.3 Rättssäker undervisning

Dagens undervisning i teknik och design präglas av undervisningsformer som har använts i ett antal år. Samtliga tekniklärare tar upp centrala innehållet och kunskapskraven i Skolverkets styrdokument för teknik (Skolverket, 2017:1) och lärarnas egna tolkningar av dessa inom design. Bertil menar att det är svårt att vara rättssäker, med andra ord att göra rätt sak i förhållande till styrdokumenten. Han hänvisar till matematik och NO, där det finns nationella prov som vägleder i tolkningen av styrdokumenten. Vidare säger han att det är viktigt att det kollegiala lärandet fungerar:

Jag själv kan tänka mig ett kollegialt utvecklande på skolan. Någon person som drar i saker och ting. Vi har ett samarbete på skolan tillsammans som uppfinner hjulet, tillsammans utvecklar ramar och riktlinjer.

Anna är inne på samma spår och menar att det finns kollegial kompetens för design, men att det saknas tid att få jobba tillsammans. Hon menar att man lätt fastnar i böckerna och lärarhandledningarna istället för att diskutera ett gemensamt upplägg. Bertil hävdar att det blir mycket självstudier eftersom han känner att hans design kunskaper är bristfälliga:

”Jag ser mycket spretande på teknik. Det finns ingen samsyn tycker jag utan nationella proven, så man vet inte om man är på rätt väg”.

Samtliga tekniklärare är överens om att teknik måste få vara ett eget ämne i schemat och att några lärare tar ansvaret för en kollegial utveckling i ämnet. Bertil tar upp nackdelar med att slå samman teknik och NO-ämnen och menar att eleverna blir förvirrade eftersom teknik och fysik har gemensamma beröringspunkter som gör att eleverna inte kan skilja ämnena åt. Å andra sidan tar majoriteten av tekniklärarna upp ett ämnesövergripande arbetssätt med design som något positivt. Cecilia menar att lärarna inte arbetar ämnesövergripande i någon större utsträckning, men hon kan samtidigt se att eleverna gynnas av ämnesövergripande undervisning inom design. Hon menar att eleverna kan få olika perspektiv på design. Synen på designen gäller inte bara i teknik, utan även i andra ämnen såsom slöjd och bild. Anna menar att design även kan studeras utifrån ett historiskt perspektiv och menar att eleverna kan studera design utifrån någon teknisk innovation och säger:

Till exempel spisen; från öppen spis till dagen induktionsspis. Varför den byggdes och ställdes mitt i rummet. Det var ju både design och funktion och senare material i takt med hur material utvecklas i världen.

6.3.1 Analys

Ett viktigt steg att nå framgång i undervisning och lärande är de didaktiska övervägande och svar på de didaktiska frågorna: vad, hur och varför (Skolverket, 2016:1). Tekniklärarna är överens om att elevernas lärande gynnas av en samsyn mellan lärarna, som gör en gemensam tolkning av det centrala innehållet och bygger undervisningsstrukturerna utifrån deras gemensamma tolkning och didaktiska övervägande.

7 Diskussion

I detta kapitel diskuteras studiens resultat. I början förs ett resonemang med avseende på hur valet av metod och urvalet av respondenter påverkat resultatet. Studiens frågeställningar besvaras och kapitlet avslutas med ett förslag till fortsatt forskning.

7.1 Metod

Den främsta orsaken till valet av kvalitativ undersökningsmetod med semistrukturerade intervjuer är möjligheten att gå på djupet under intervjun (Bryman, 2011). En annan orsak är tidsbegränsningen. Intervjuguiden, intervjufrågorna och själva intervjun konstruerades och planerades noggrant i förväg. Samtliga intervjuer hölls på respondenternas hemmaplan för att de skall känner sig bekväma. Givet mer tid och resurser hade en kombination av intervjuer tillsammans med ett skolutvecklingsarbete där elevernas progression hade kunnat studeras under en längre tid. Denna flermetodsforskning kan ge en fördjupad helhet av studien (Bryman, 2011).

På grund av tidsskäl var urvalet av respondenterna ett bekvämlighetsurval (Bryman, 2011). Samtliga respondenter är verksamma inom professionen och accepterade till medverkan i studien men det kan ändå konstateras att de inte är är representativa för tekniklärare generellt. Intervjuare och respondenterna känner varandra, vilket kan ha inverkat på resultatet på grund av intervjuareffekten (Stukát, 2011).

Studiens resultat har analyserats utifrån en fenomenografisk ansats. Studien fokuserar på att beskriva tekniklärarnas uppfattningar och upplevelser istället för att förklara och mäta på hur det egentligen är (Larsson, 1986). Strävan är att beskriva variationer av uppfattningar och respondenternas utsagor har sorterats i olika beskrivningskategorier (Larsson, 1986, s. 20). Enligt Larsson kräver kategoriserings arbetet ”läsning och reflektion, läsning och reflektion”. Det är tolkningen av utsagorna och ett sökande efter likheter och skillnader. Resultaten kan därmed inte vara objektiv eftersom det bygger på min subjektiva tolkning utsagorna. Resultaten från denna tolkande studie är därför inte generaliserbara, men det har heller inte varit aktuell att göra den generaliserbar.

7.2 Hur undervisar lärare med designverktyg idag?

Majoriteten av tekniklärare i denna studie använder penna och papper när eleverna påbörjar ett nytt teknikområde med konstruktionsdesign. Detta stöds av forskningen gjord av Laisney & Brandt (2015) att mångfalden av designidéer fås med handritning innan introduktionen av digitala designverktyg. Samtliga elever på skolorna med i denna studie har tillgång till enkla och avancerade webbaserade designverktyg. Endast de tekniklärare som har en ingenjörsbakgrund använder avancerade digitala designverktyg på ett naturligt sätt i deras undervisning. De övriga tekniklärarna använder de enklare designverktyg. Inga av tekniklärarna använder någon form av designverktyg för programmeringsdesign.

7.3 Hur anser lärarna att teknikundervisning med

designverktyg påverkar elevernas lärande?

Tekniklärarna upplever ett ökat engagemang och motivation hos eleverna när de får jobba med händerna. De upplever även elevernas glädje och entusiasm hos alla elever då de får testa, pröva, utvärdera, ändra och test i design projekten i teknikämnet. Frågan är hur elevernas lärande påverkas av detta arbetssätt? I det centrala innehållet för teknikämnet finns följande under ”Arbetssätt för utveckling av tekniska lösningar” (Skolverket, 2017:1):

Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identifiering av behov, undersökning, förslag till lösningar, konstruktion och utprövning. Hur faserna i

arbetsprocessen samverkar.

Tekniklärarna menar att progressionen är tydlig hos eleverna med detta arbetssättet. När ett digitalt designverktyg introduceras, så upplever tekniklärarna att eleverna även lär sig verktyget snabbt. Resultatet från Chesters (2007) forskning om undervisnings- och inlärningsprocesser visar att eleverna kan lära sig ett digitalt verktyg utan att förståelse designutvecklingsprocessen hindras. Forskningsresultatet visar även att elever med alltför ingående detaljkännedom om CAD riskerar att hindras i sitt lärande av själva designprocessen. Här måste teknikläraren vara medveten om detta fenomenet och göra didaktiska övervägande för att minimera risken. En annan risk lyfts i Laisney & Brandts

(2015) forskning där en allt för tidig introduktion av digitala designverktyg i undervisningen inverkar negativt på elevernas mångfald av lösningar. Forskarna menar att större delen av elevernas kognitiva resurser går då åt att lära sig designverktyget istället för att utveckla deras problemlösningsförmågor. Detta blir en utmaning för tekniklärarna att introducera designverktyg i undervisning så att elevernas lärande gynnas av introduktionen.

Trots blandade uppfattningar om designverktygens inverkan på elevernas lärande kan det konstateras att majoriteten av tekniklärarna ser flera fördelar än nackdelar med digitala designverktyg. Men, fördelarna handlar snarare om en digitalisering av elevarbeten och en lättare delning samt återanvändbarhet och mindre om en förbättrad pedagogik. Detta innebär att digitala designverktyg används endast som avancerade ritverktyg i den traditionella lärarstyrda undervisningen utan att ta vara på de fördelar som verktyget kan ge undervisningen.

7.4 På vilka sätt skulle lärarna kunna undervisa med

designverktyg för att gynna elevernas lärande?

Tekniklärarna är överens om att design undervisningen inom teknik måste öka och att digitala verktyg skall användas för att utmana elever. Problemet är tekniklärarnas bristfälliga kompetens inom design. Några tekniklärarna hävdar till och med att eleverna troligen har mer kunskap än de själva inom specifika områden och ser detta som en nackdel för elevernas lärande. Alla tekniklärarna upplever en avsaknad av samsyn inom kollegial utveckling och menar att detta ses som en fördel för elevernas lärande. Agélii Genlott & Grönlund (2016) diskuterar i sin forskningen om framgångsfaktorerna för en lyckad introduktion av digitalt baserade verktyg och menar att lärarna skall utbildas i verktygen samt att undervisningens material skall vara granskad och överenskommit mellan lärarna. Tekniklärarnas upplevelse är samstämmig med forskningsresultatet.

7.5 Slutsatser

Tekniklärarna har goda förutsättningar till att utveckla och genomföra undervisning med digitala designverktyg. Tekniklärarna är också positiva till en ökad användning av digitala designverktyg i undervisningen. Problemet är tekniklärarnas begränsade kunskaper i hur de digitala verktygen kan användas. I min framtida roll som lärare kommer jag att få fundera på hur jag skall dela med mig av mina erfarenheter inom design från industrin. Jag kommer även att få jobba för ta en aktiv roll i skolutvecklingen för teknikundervisningen och genom att ta fram en strategi tillsammans med skolledningen och kollegorna om hur teknikundervisningen och design skall utvecklas. Vidare kommer jag att jobba för att skolan skall allokera resurser för vidareutbildning av tekniklärarna samt dedikerad arbetstid så att tekniklärarna kan diskutera och samarbeta kring digitala satsningar om dessa ska kunna genomföras effektivt.

7.6 Egna reflektioner

En av utgångspunkterna för denna studie är observationen att diskrepansen mellan skolans undervisning inom design och industrins tillämpning inom design. Detta gäller både inom konstruktions– och programmeringsdesign. Värt att notera är att ambitionerna hos tekniklärare är hög med avseende på användandet av digitala designverktyg i deras undervisning. De är samstämmiga i frågan om elevers lärande och anser att elevers lärande gynnas av digitala designverktyg, samtidigt som de känner att de hindras kunna ytterligare utmana eleverna på grund på den egna utvecklingen. En intressant analys av resultaten visar att tekniklärarnas teknikbakgrund är avgörande för hur avancerade digitala verktyg som används i undervisningen. Även om man inte kan dra generella slutsatser, så visar detta ändå den aktuella situationen i tekniklärarnas undervisning.

En styrka i denna studie visar och bekräftar hur teorier som sociokulturella perspektivet, ZPD, fenomenografi och ”learning by doing” praktiseras i tekniklärarnas undervisning som i sin tur bidrar till elevernas lärande. Studien visar också överensstämmande med Laisney & Brandt (2015) studie om mångfalden av lösningar med handritning. Studien

visar även samstämmighet med Agélii Genlott & Grönlund (2016) studie om framgångsfaktorerna för en framgångsrik introduktion av digitala verktyg.

En begränsning i denna studie är metoden att enbart hålla intervjuer. Intervjuerna kunde ha kompletterats med en skolutveckling av designundervisningen tillsammans med en gestaltande del för att kunna visa en tydligare progression av elevernas lärande.

7.7 Fortsatt forskning

Denna studie har visat att Skolverkets uppdatering av kursplanerna med en fokus på ökad digital kompetens välkomnas av samtliga tekniklärare som har deltagit i studien. De menar att det är ett steg i helt rätt riktning. Samtidigt ser alla att det kommer att bli en stor utmaning att leva upp till de nya kraven. Jag som skrivit detta arbetet välkomnar också detta steg från Skolverket eftersom jag har upplevt att det är en avsevärd skillnad mellan industrins arbetssätt jämfört med skolornas arbetssätt med avseende på digitala designverktyg i den dagliga verksamheten.

Ett förslag för fortsatt forskning i detta område är att genomföra ett utvecklingsarbete med digitala designverktyg som inkluderar gestaltning av design. Gestaltning skulle kunna ske med hjälp av t.ex 3D- skrivare. Gör en effektstudie, en före-efter-studie, där fokusen läggs på effekterna, dvs förändringarna i elevernas lärande (Larsson, 1986). Eleverna kan delas i två grupper: en försöksgrupp och en kontrollgrupp. Låt kontrollgruppen jobba enligt traditionellt arbetssätt i ett projekt med konstruktionsdesign där eleverna får jobba med byggnadsmaterial såsom wellpapp, tejp och smältlim för att få ihop ett objekt. Låt försöksgruppen göra samma projekt, men de får designa detaljer i ett digitalt designverktyg och skriv ut detaljerna med en 3D-skrivare. De får sedan bygga samman detaljerna till ett objekt. Använd en fenomenografisk kvalitativ analysmetod för att studera hur elevernas lärande påverkas. Mina initiala tankar för detta arbetet gick mot en skolutvecklingsuppgift, men jag insåg att tiden inte räckte till för att slutföra en sådan studie inom stipulerad tid.

8 Referenser

Agélii Genlott, Annika & Grönlund, Åke (2016). Closing the gaps - Improving literacy and mathematics by ict-enhanced collaboration. Computers and Education, 99. 68-80. Tillänglig via

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360131516300859 [Använd 13 nov 2017]

Bryman, Alan (2011). Samhällsvetenskapliga metoder. Malmö: Liber

Chester, Ivan (2007). Teaching for CAD Expertise. International Journal of Technology and Design Education, v17 n1 p23-35 Jan 2007.

Fleischer, Håkan & Kvarnsell, Helena (2015), Digitalisering som lyfter skolan : teori möter praktik. Stockholm: Gothia.

Fridolin, Gustav & Damberg, Mikael (2016, 23 aug), Vårt löfte till barnen – mer teknik i skolan, Aftonbladet, Tillgänglig via

https://www.aftonbladet.se/debatt/article23387538.ab [Använd 13 nov 2017] Forssell, Anna (red). (2011). Boken om Pedagogerna, Stockholm: Liber.

Högskoleförordningen (1993:100), 6:e kap, §2, ändring 2006:1053. Tillgänglig via http://www.notisum.se/rnp/SLS/LAG/19930100.HTM [Använd 12 jan 2018]

Larsen, Ann Kristin (2009). Metod helt enkelt: en introduktion till samhällsvetenskaplig metod. 1. upplaga. Malmö: Gleerups

Larsson, Staffan (1986). Kvalitativ analys. Exemplet fenomenografi. Lund: Studentlitteratur

Laisney, Patrice & Brandt-Pomares, Pascale (2015), Role of Graphics Tools in the Learning Design Process. International Journal of Technology

and Design Education, v25 n1 p109-119 Feb 2015.

Lundgren, Ulf P., Säljö, Roger & Liberg, Caroline (red). (2014). Lärande, skola, bildning: Grundbok för lärande. Stockholm: Natur & Kultur.

Marton, Ference (1981). Phenomenography — describing conceptions of the world around us, Instructional Science [0020-4277] Marton, Ference yr:1981 vol:10 iss:2 pg:177 -200

Marton, Ference & Booth, Shirley (2000). Om lärande. Lund: Studentlitteratur. Skolverket (2016:1) Didaktik – vad, hur och varför, Tillgänglig via

https://www.skolverket.se/skolutveckling/forskning/didaktik [Använd 21 jan 2018]

Skolverket (2016:2). Läroplan för grundskolan, Tillgänglig via

http://www.skolverket.se/laroplaner-amnen-och-kurser/grundskoleutbildning/grundskola/laroplan [Använd 13 nov 2017] Skolverket (2017:1), Läroplan för Teknik. Tillgänglig via

https://www.skolverket.se/laroplaner-amnen-och-kurser/grundskoleutbildning/grundskola/teknik[Använd 13 nov 2017]

Skolverket (2017:2), Tydligare om digital kompetens i läroplaner, kursplaner och ämnesplaner. Tillgänglig via https://www.skolverket.se/skolutveckling/resurser-for-larande/itiskolan/styrdokument [Använd 13 nov 2017]

Skolverket (2017:3), Autentiska uppgifter en möjlighet som sällan utnyttjas. Tillgänglig via

https://www.skolverket.se/skolutveckling/forskning/amnen-omraden/it-i- skolan/undervisning/autentiska-uppgifter-en-mojlighet-som-sallan-utnyttjas-1.228292 [Använd 13 nov 2017]

Sobel, Lena & Holm, Sören (2013). Chefen som coach. Stockholm: Liber AB. Stukát, Staffan (2011). Att skriva examensarbete inom utbildningsvetenskap, Lund:

Studentlitteratur.

Vetenskapsrådet (2002). Forskningsetiska principer inom humanistisk-samhällsvetenskaplig forskning. Tillgänglig via

http://www.codex.vr.se/texts/HSFR.pdf [Använd 13 nov 2017]

Vygotsky, Lev Semenovich (1978). Mind in Society, The development of higher psychological processes, Cambridge, MA: Harvard University Press.

Wood, David, Bruner, Jerome S., & Ross, Gail (1976). The role of tutoring in problem solving. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 17(2), 89-100.

9 Bilagor

Bilaga 1 - Intervjufrågorna

Huvudfrågorna under intervjun, med följdfrågorna. Följdfrågor ställdes endast vid behovet att precisera vad respondenten menade:

 Vad är din studiebakgrund?

o Hur kommer det sig att du valde att bli lärare?

 Vad är din yrkesbakgrund?

 Vilka designverktyg använder du i undervisningen idag?

 På vilka sätt undervisar du med dessa designverktyg? o Kan du exemplifiera en undervisnings situation?

 På vilka sätt utmanas eleverna genom att arbeta med dessa designverktyg? o Hur skulle en utmaning kunna se ut?

 Vilka för- och nackdelar för elevernas lärande innebär användningen av dessa designverktyg?

o Vilka andra aspekter kan du se med användningen av dessa designverktyg?

 På vilka sätt skulle du vilja utveckla undervisningen med dessa och andra designverktyg?

o Vilken/Vilka specifika designverktyg som du tänker på?

 På vilka sätt anser du att dessa förändringar skulle gynna elevernas lärande?

 Har du slutligen något mer att tillägga?

För att komma åt djupet på frågorna behövde jag ställa ett antal fördjupningsfrågor för att föra ett samtal vidare. Under intervjun ställdes några av följande frågor efter varje huvud- och följdfråga:

 Hur menar du?

 Kan du berätta mer?

Bilaga 2 - Brevet till rektorerna

Hej,

Jag hoppas att allt är bra med dig!

Som du kommer ihåg, så går jag KPU utbildningen på MAH till lärare.

Jag är inne på sluttampen av utbildningen och kommer att göra mitt examensarbete på en utvecklingsuppgift inom Teknik.

Jag kommer att genomföra en undersökning, som kommer att handla om digitala verktyg inom ämnet Teknik.

Jag skulle vilja intervjua pedagogerna som undervisa i Teknik på högstadiet hos er. Jag hade tänkt mig intervjua xxx.

Det är min förhoppning att du kan godkänna detta och tillåta dem att svara på mina frågor på intervjun.

Jag räknar med att intervjun kommer att ta mellan 45-60min. Tack på förhand

mvh